题目：一氧化氮、乙烯和赤霉素在打破杜梨种子休眠中的相互作用

近十年的研究表明一氧化氮（NO）作为一种新的信号分子在植物体内广泛存在，并在植物许多生理活动中起着重要的调控作用，研究发现NO在打破种子休眠中也起着重要作用。种子休眠原因多种多样，许多生物因素和非生物因素都可以调控植物种子休眠。许多科学家已经证明在一些植物种子的休眠中乙烯（ET）和赤霉素（GA）起着重要的调控作用。杜梨是蔷薇科植物，广泛用于梨的砧木，其种子存在着较深度的休眠，需要长期的低温层积才能萌发，费时费力而且损失严重。本研究以处于休眠状态的杜梨种子为实验材料，经NO、ET和GA以及它们的抑制剂处理，在培养过程中对它们的发芽率和芽长度进行统计，并用气相色谱对乙烯释放速率进行测定，研究NO、ET和GA在杜梨休眠中的相互关系。研究结果如下：
1. 外源NO可以打破杜梨种子休眠，显著提高萌发率。1、5、10、20 mM的一氧化氮供体硝普钠（SNP）处理都能促进杜梨种子萌发，提高萌发率。但是过高浓度的SNP处理会抑制芽的生长，甚至引起芽的死亡，其中10mM的SNP处理在促进萌发中效果较好，而且对芽的生长没有造成伤害。NO清除剂PTIO可以逆转SNP的作用维持种子休眠。在打破杜梨种子休眠中，NO合成有一氧化氮合酶（NOS）途径而没有硝酸还原酶（NR）途径参与。
2. 外源乙烯可以打破杜梨种子休眠，显著提高萌发率。0.5、1、2、5 mM的乙烯利（ETH）处理都可以提高杜梨种子的萌发率，以2 mM和5 mM两个浓度效果比较好，但过高浓度的乙烯利强烈抑制杜梨芽的生长，结果表明：2mM是打破杜梨休眠促进萌发的最佳浓度。乙烯作用抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）可以逆转外源乙烯的作用，降低萌发率。
3. GA参与打破杜梨种子休眠过程。外源GA处理对带皮杜梨种子没有显著的影响，但是对去皮种子打破休眠效果显著。GA合成抑制剂多效唑可以强烈延长杜梨种子休眠、抑制萌发。
4. NO通过促进内源乙烯的积累打破杜梨种子休眠，在打破杜梨种子休眠中乙烯处于NO信号通路的下游。1-MCP处理可以逆转SNP的作用，而PTIO对乙烯的效果作用不大。乙烯可以诱导自身的合成，乙烯的积累可以打破杜梨种子的休眠，经10 mM SNP处理后杜梨种子内源乙烯的释放量有显著提高，而且PTIO和1-MCP都可逆转这种作用。
5. 在打破杜梨种子休眠中乙烯和GA是协同关系，共同打破杜梨休眠，而且GA是乙烯打破休眠必需的。GA抑制剂可以阻止乙烯的作用，乙烯抑制剂可以部分抑制GA的作用。
6. 根据本实验结果，我们提出在打破杜梨种子休眠中NO、ET和GA三者之间的信号关系：NO处于ET信号通路的上游，能够促进ET的积累；ET和GA是协同关系，共同打破杜梨种子休眠，而且GA在乙烯打破休眠中是必需的。